Coupled Element Modeling Scheme for the Global Dynamic Analysis of Unbonded Flexible Risers

A coupled element modeling method is proposed for global dynamic analyses of unbonded flexible risers.Owing to the multi-layer structure of unbonded flexible risers, the global-dynamic-analysis method applied to the steel rigid risers is insufficient for flexible risers. The main challenges lie in the enormous difference between the anti-tension and anti-binding capacity of unbonded flexible risers which results in serious ill-conditional calculation in global dynamic analysis. In order to solve this problem, the coupled element modeling approach was proposed in this study. A time domain fatigue analysis was applied to illustrate the necessity of the proposed approach.A dynamic benchmark case is used to demonstrate the accuracy of the coupled element method respectively.Subsequently the validated coupling element method is employed to conduct the global dynamic analyses for a free hanging flexible riser. The results demonstrate that the proposed approach can give the accurate global dynamic response under the guidance of the fatigue failure mode for unbonded flexible riser. The parametric influence analyses also provide a practical and effective way for predicting the global dynamic response.     

被动约束阻尼板的有限元建模

基于虚功原理，提出了一种新的建立被动约束阻尼板结构动力学模型的方法。该方法将坐标系建立在板的中性面上，采用层合理论推导出约束阻尼板的动力学方程，其有效性通过数值算例和NASTRAN计算值进行对比来验证。从对比结果可以看出，采用该方法具有良好的计算精度。     

近距离重叠隧道的二维和三维有限元分析

用ANSYS程序对深圳地铁一期工程3种典型的断面进行了计算，探讨了不同开挖顺序和支护方式的影响．计算结果表明，第2孔隧道开挖对已建的第1孔隧道有较大影响；开挖顺序不同，位移大小及塑性区位置与大小不同，先开挖下洞较为有利；同步支护位移小，能有效控制地表下沉．     

不锈钢点焊结构车体FEA建模方法

针对不锈钢车体点焊结构的“点传力”特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核比现有其它的模拟方法具有更高的精度.以城市轻轨动车组不锈钢点焊车体为应用对象,基于位移主-从约束关系建立了该车车体的有限元模型,计算结果与试验测试结果基本一致,证明了模型的正确性,为今后该类车型的设计与开发打下了良好的技术基础.     

不锈钢点焊结构车体FEA建模方法

针对不锈钢车体点焊结构的"点传力"特性,提出了位移主-从约束关系建模思想,并通过数值试验验证了采用位移主-从约束关系来模拟焊核比现有其它的模拟方法具有更高的精度.以城市轻轨动车组不锈钢点焊车体为应用对象,基于位移主-从约束关系建立了该车车体的有限元模型,计算结果与试验测试结果基本一致,证明了模型的正确性,为今后该类车型的设计与开发打下了良好的技术基础.     

柔性基础复合地基桩土应力比的有限元分析

通过有限元分析方法，对柔性基础复合地基桩土应力比问题进行了研究．在考虑了复合地基中各种材料的非线形特性的基础上，讨论了高填土路堤这类柔性基础下桩土类复合地基桩土应力比同桩土间相对刚度、荷载水平及桩体桩长等因素的关系，同时通过改变基础刚度值，分析在不同的基础刚度复合地基中桩土应力比的变化，找出刚性基础和柔性基础下复合地基中桩土应力比存在的某些差异．     

桥梁结构非线性实体有限元建模

桥梁研究中有一些特殊的分析,不仅需要考虑结构的非线性问题,而且要用实体单元模型计算关键点处的应力-应变状态。鉴于考虑非线性的实体有限元模型在桥梁工程中应用较少,为了提高计算模型的可靠性,分析和讨论了这种有限元模型构建过程中应该注意的若干问题,包括几何模型的选择、非线性本构关系的选择、边界条件的处理、荷载的施加、单元类型的选择和网格划分、非线性算法选择等。最后基于这些探讨,以一个钢-混组合梁为例,用非线性实体有限元法对其进行了承载能力极限状态的模拟,软件的输出数据与实验实测结果吻合较好,这证明了在一些特殊的桥梁结构分析中,采用考虑非线性的实体单元模拟是可行的。     

高填方大跨径钢波纹管涵力学性能有限元分析

为了研究大跨径钢波纹管在高填土作用下变形和应力分布情况, 通过 ABAQUS 有限元建模方法, 对钢波纹管涵施工过程中及汽车荷载作用下的变形特性和应力分布情况进行了分析。 结果表明： 钢波纹管涵具有良好的受力变形能力, 且管涵对底部基础压应力较小, 基础受力变形均匀; 在高填土和活载作用下管顶位置受力最不利, 汽车活载对钢波纹管涵的影响作用较回填土作用小, 同时在填土回填完成后活载作用下, 钢波纹管涵变形和应力均满足规范要求。 由此可见高填方下的大跨径钢波纹管涵洞在工程应用上具有可行性, 可为钢波纹管涵实际应用提供参考依据。     

孔穴圆柱齿轮有限元建模与动态激励响应分析

为降低船舶齿轮箱的噪声,综合考虑轮齿动态激励的影响,针对圆柱齿轮传动的特点,给出一种简便而准确的建模方法,实现了齿轮三维有限元网格的自动生成.根据牛顿力学定律,推导出相应的动力学微分方程,得到齿轮系统的振动响应和动态特性.     

车辆结构建模中的几个难点及对策

针对车辆结构的具体特点及建模中的难点,总结了一些有普遍指导意义的建模对策.这些对策在一个典型敞车的有限元分析中取得了令人满意的结果,计算值与实验值十分接近.     

车辆结构建模中的几个难点及对策

针对车辆结构的具体特点及建模中的难点，总结了一些有普遍指导意义的建模对策。这些对策在一个典型敞车的有限元分析中取得了令人满意的结果，计算值与实验值十分接近。     

压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究

采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法.     

压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究

采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法.     

模块化CAD模型与有限元模型的数据交换

提出了基于结构有限元静、动态特性分析的模块化设计的框架．针对模块化设计系统中CAD模型与有限元模型数据相互传送难点，根据不同情况，给出了模型转换的实现方法：直接转换法、标准零件库方法和中心数据库方法，重点讨论了利用中心数据库进行数据传送的具体方法．     

耦合螺栓模型建模及柴油机有限元分析

研究了耦合螺栓有限元建模方法,该模型考虑到了螺栓连接所具备的预紧力和接触对这2个重要的特征.将耦合螺栓有限元模型运用到了某试件的模态分析计算中,所得到的频率和振型与实验结果具有很好的一致性,验证了耦合螺栓有限元模型的有效性.该模型运用到了某中速船用柴油机的机体与油底壳之间的连接,研究了采用螺栓连接的柴油机的有限元模型与采用粘连的方式直接将柴油机的机体与油底壳固连的有限元模型在模态频率和模态振型之间的差异     

船-桥墩防护装置碰撞的有限元仿真

在研究船-桥墩防护装置碰撞机理的基础上，结合实例阐述了船舶与防护装置碰撞的有限元模型的建立过程，详细叙述了单元尺寸的控制、材料模型和失效准则的选取、接触及摩擦力的定义等碰撞分析中需要考虑的问题．最后利用ANSYS／LS—DYNA对建立的碰撞模型进行了全程有限元仿真模拟，得出了一系列有意义的结论．     

大型船用斜齿轮参数化建模及其接触有限元分析

阐述了利用ANSYS参数化设计语言进行大型船用斜齿轮参数化建模及映射分网的方法和具体的实现过程.通过循环加载预定义的主从齿轮转角表数组的方法进行啮合周期内斜齿轮的接触非线性求解计算,表明在大型船用斜齿轮啮合过程中,最大接触应力和齿根最大弯曲应力同时存在突变,但前者没有后者突变明显.啮入时,接触应力和弯曲应力最大;啮合过程中,各数值的变化相对稳定.     

居住铺管船直升机平台结构强度的有限元分析

文章利用有限元计算软件FEMAP针对五种载荷工况,对直升机平台结构进行了结构和强度分析,以此校核直升机平台能否在使用中抵御住各种可能面对的载荷,具有一定的参考价值。     

Effect of Skin on Finite Element Modeling of Foot and Ankle During Balanced Standing

Experimental measurements of stresses and strains for lower extremity injuries(LEI) are invasive, and therefore, predictions require physiologically accurate 3D finite element(FE) models of the foot and ankle. In previous models, skin is typically neglected. However, experimental studies have shown that skin is much stiffer than soft tissue. In this study, the material sensitivity of skin on foot arch deformation is investigated. A finite element model of the foot is developed, incorporating bones, soft tissue, ligament, articulating surfaces, plantar aponeurosis, skin and plantar plate. Balanced standing is simulated without skin or with three different skin mechanical properties. By including different skin models, the foot static vertical stiffness, navicular displacement and plantar aponeurosis strain change significantly, when compared with the model without skin. The study shows that skin, showing a much stiffer behaviour than soft tissue, should not be neglected in the foot modelling. Further,the plantar plate considered in this model can give merit to modelling injuries such as plantar plate tearing.